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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionierung
und zum Zusammenbau von aufeinander folgenden Gestellen, die eine
Maschine einer Produktionskette bilden, wobei die Vorrichtung insbesondere
für die
relative Positionierung von zwei benachbarten Gestellen verwendet
wird.
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Solche
aus mehreren aufeinander folgenden Gestellen gebildete Maschinen
werden derzeit auf dem Gebiet der Verpackungs- und der Druckindustrie verwendet,
insbesondere für
die Bearbeitung und Herstellung von Kartonschachteln. Es ist allerdings anzumerken,
dass zahlreiche Produktionslinien in vollständig unterschiedlichen Bereichen
ebenfalls die Verwendung von Maschinen erfordern, die aus einer Mehrzahl
von zusammengesetzten und nacheinander angeordneten Einheiten gebildet
sind. Diese Einheiten können
Stationen sein, in denen verschiedene aufeinander folgende Arbeitsschritte
durchgeführt werden
im Hinblick auf die Herstellung, die Modifikation oder die Konditionierung
eines Produkts, das die Produktionslinie von ihrem Anfang stromaufwärts bis zum
Ausgang stromabwärts
durchquert (siehe beispielsweise
EP-A-0687559 ).
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Um
das zu lösende
Problem konkret darstellen zu können,
das sich für
den Gegenstand der vorliegenden Erfindung stellt, wird als Beispiel
einer Produktionsmaschine eine Rotationspresse herangezogen, die
aus mehreren Druckgruppen gebildet ist. Der Farbdruck eines Kartonblattes
oder eines Bandmaterials kann erreicht werden ausgehend von einer Drucklinie,
die aus wenigstens drei oder vier Druckgruppen gebildet ist. Jede
dieser Gruppen setzt eine Hauptfarbe ab, nämlich gelb, cyan und magenta
für einen
Dreifarbendruck.
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Die Überlagerung
dieser Farben ermöglicht durch
unterschiedliche Kombinationen und Intensitäten das Erreichen von allen
natürlichen
Färbungen. Um
allerdings einen Qualitätsdruck
zu erhalten, ist es erforderlich, eine perfekte Überlagerung dieser aufeinander
folgenden von jeder Druckgruppe hinterlassenen Drucke zu gewährleisten.
Im Hinblick auf das letztliche Erreichen dieses Ziels liegt eine
der ersten Bedingungen in der gegenseitigen Positionierung der Gehäuse jeder
dieser Einheiten, derart, dass beispielsweise eine möglichst
perfekte Ausrichtung erreicht wird.
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Solche
Gestelle sind im allgemeinen mit wenigstens vier Füßen versehen,
wobei jeder unter einem Sockelwinkel angeordnet ist. Diese Füße sind auf
Gewindeschäften
derart angebracht, dass sie unabhängig voneinander in der Höhe eingestellt
werden können.
Dank einem derartigen System ist es möglich, die Durchlaufebene des
Blatts oder des Bandmaterials der Druckgruppe perfekt horizontal einzustellen,
gegebenenfalls unter Kompensation von Mängeln in der Ebenheit des Bodens,
auf dem die betreffende Druckgruppe aufgestellt ist.
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Die
Anordnung von unterschiedlichen Druckgruppen auf einer Linie wird
verfahrenstechnisch durch letzteres begonnen. Das Ziel dieser Ausrichtung
dient dazu, für
jede Druckgruppe eine Durchlaufebene zu erhalten, die perfekt horizontal
ist und relativ zu den Durchlaufebenen von stromaufwärtigen und
stromabwärtigen
Druckgruppen ausgerichtet ist. Um dies zu erreichen, wird ein zwischen
dem einen und dem anderen Ende der Produktionslinie gespannter Draht
verwendet, der als gerade Markierung für die seitliche und winklige
Ausrichtung der unterschiedlichen Gestelle dient sowie als horizontale Referenzlinie.
Man greift auch auf eine Wasserwaage, einen mit einem Komparator
ausgerüsteten
Kompass sowie auf Abstandsstäbe
zurück.
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Die
Arbeitsschritte für
die Ausrichtung sind die folgenden:
Man beginnt damit, das
letzte Gestell parallel) zum Draht in einem gewissen Abstand von
diesem anzuordnen. Es wird das transversale Niveau des Gestells mittels
einer auf einem Gegenzylinder der fraglichen Druckgruppe angeordneten
Wasserwaage eingestellt. Dann wird das Längsniveau jeder Seite des Gestells eingestellt.
Die Orthogonalität
des Gestells bezogen auf den gespannten Draht wird mittels des Kompasses
und des Komparators eingestellt. Um dies zu machen, wird der Kompass
an einem seiner Enden am Boden des Gestells in einer Bohrung mit geringer
Toleranz fixiert, die stromaufwärts
der Druckgruppe vorgesehen ist. Ein am anderen Ende des Kompasses
angeordneter Komparator ermöglicht
es, einen auf den Boden bezogenen Wert abzulesen, der dann verglichen
wird mit einem zweiten gemessenen Wert, nachdem der Kompass um eine halbe
Umdrehung verschwenkt worden ist. Die auf dem Komparator abgelesenen
Unterschiede werden mittels Schrauben korrigiert, mit denen die
Füße des Gestells
ausgestattet sind. Durch aufeinander folgende Schritte muss man
eine perfekte Orthogonalität der
Druckgruppe erhalten können.
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Anschließend ist
es angebracht, das Gestell der benachbarten Druckgruppe parallell
zum gespannten Draht mit dem gleichen Abstand wie vorher anzuordnen.
Die Einstellung dieser zweiten Druckgruppe erfolgt in Abhängigkeit
von der vorhergehenden, die gerade aufgestellt worden ist. Zu diesem Zweck
nimmt man ein mit einem Nivellier ausgestattetes Präzisionslineal
zu Hilfe, das längs
in Anschlag zwischen die Gegenzylinder der zwei Druckgruppen angeordnet
wird. Dieser Schritt ermöglicht
es, die Höhe
der zweiten Druckgruppe bezogen auf die vorhergehende einzustellen.
Es ist auch erforderlich, den Abstand einzustellen, der die zwei
Druckgruppen trennt, und der präzise
und konstant sein muss für alle
Gruppen. Dieser Schritt erfordert die Verwendung von Abstandsreferenzstangen.
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Sobald
die ersten Einstellungen an der zweiten Druckgruppe ausgeführt worden
sind, ist es auch noch erforderlich, die Orthogonalität dieser
zweiten Gruppe bezüglich
der durch den gespannten Draht gegebenen Horizontalität zu kontrollieren.
Diese Kontrolle wird unter Zuhilfenahme des Kompasses und des Komparators
wie zuvor beschrieben gemacht. Falls das Ergebnis der Kontrolle
nicht genügend
ist, ist es somit erforderlich, die Abstandsstangen abzunehmen und
den Fehler bei der Orthogonalität
zu korrigieren. Dann müssen
die Niveaus einer neuen Kontrolle unterzogen werden.
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Nach
diesen Schritten ist es auch noch erforderlich, in der gleichen
Weise für
alle anderen Druckgruppen vorzugehen. Im Falle des Vierfarbendrucks oder/und
des Drucks unter Verwendung von Spezialtinten, wie beispielsweise
versilberten oder vergoldeten Tinten, ist es erforderlich, nicht
weniger als vier, fünf
oder sechs Druckgruppen zu positionieren. Hinzu kommt noch die Positionierung
von anderen Gestellen, welche nützliche
Stationen für
den Betrieb einer solchen Drucklinie abstützen. Unter diesen Stationen
werden beispielsweise die Einführstation,
die mehreren Zwischenstationen für
die Trocknung, die Aufnahmestation, usw. erwähnt. Ferner ist es auch möglich, dass
auf eine für
Druckarbeiten vorgesehene Produktionslinie direkt eine Linie für die Bearbeitung
des bedruckten Materials folgt. Es ist zu berücksichtigen, dass solche Maschinen
oder Kombinationen von Maschinen eine große Anzahl von Stationen aufweisen
können,
wobei die Gestelle von jeder Station bezogen auf die anderen präzise positioniert werden
muss.
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Die
Zeit, welche für
eine solche Ausrichtung von Gestellen benötigt wird, ist der Hauptnachteil
der derzeit angewendeten Verfahren. Der Umfang dieser Zeit verlangsamt
die Betriebsaufnahme der Produktionslinie und verteuert auch die
Kosten der Maschineninstallation.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es, die zuvor genannten Nachteile
zu lindern und eine Vorrichtung vorzuschlagen, welche die Positionierung
von aufeinander folgenden, eine Maschine bildenden Gestellen im
Hinblick auf ihren Zusammenbau zu vereinfachen. Ferner muss die
fragliche Vorrichtung eine einfache Konstruktion aufweisen, damit
von einem geringen Herstellungspreis profitiert werden kann und
damit die gesamten Kosten für
die Installation einer solchen Maschine so stark wie möglich abgesenkt
werden können.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung muss auch verwendet werden können, ohne
dass es notwendig ist, substantielle Modifikationen bei der Herstellung
der zu positionierenden Gestelle vorzunehmen. Schließlich darf
sich die Vorrichtung der Erfindung nicht auf die Positionierung
und den Zusammenbau von Gestellen entlang einer ausschließlich geraden
Ausrichtung beschränken,
sondern muss auch einer Installation genügen, mit einer gebogenen bzw.
abgewinkelten Produktionslinie, beispielsweise um einen rechten
Winkel.
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Diese
Ziele werden erreicht dank der vorliegenden Erfindung, die eine
Vorrichtung für
die Positionierung und den Zusammenbau von aufeinander folgenden
Gestellen, insbesondere für
die Positionierung von Gestellen, die eine Produktionsmaschine bilden,
gemäß Anspruch
1 erreicht.
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Die
Erfindung wird besser verständlich
durch Studium einer bevorzugten, nicht einschränkenden Ausführungsform,
die in den anliegenden Zeichnungen dargestellt ist, in denen:
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Die 1 eine
schematische Ansicht einer Maschine mit mehreren Gestellen ist.
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Die 2 eine
schematische Ansicht eines Teils der Maschine ist, wobei unterschiedliche,
die Maschine bildende Gestelle zusammengebaut und positioniert werden
mittels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
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Die 3 ein
Detail eines Teils der 2 ist.
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Die 1 ist
eine schematische Ansicht einer Maschine 1 einer Produktionskette,
welche mehrere Gestelle 2 umfasst, die aufeinander folgend
angeordnet sind. Jedes dieser Gestelle 2 ist dafür eingerichtet,
eine Arbeitsstation oder -einheit abzustützen, in der an einem nicht
dargestellten Produkt wenigstens einer der Arbeitsschritte der Produktionskette
ausgeführt
wird. Diese Schritte werden in einer logischen Reihenfolge von stromaufwärts nach
stromabwärts
ausgeführt,
wie dies durch die mittels Pfeil 3 definierte Richtung
angezeigt ist. Jede dieser Stationen kann beispielsweise eine Druckgruppe
einer Druckmaschine sein. Die Arbeitsschritte können also dem Drucken von unterschiedlichen
Hauptfarben entsprechen, die erforderlich sind, um einen Farbdruck
auf einem Bandmaterial oder einem Blatt herzustellen.
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Die 2 ist
eine detailliertere schematische Ansicht eines Teils der Maschine 1,
welche die Anordnung und den Zusammenbau von Paaren von drei aufeinander
folgenden Gestellen 2 mittels einer Vorrichtung 10 darstellen,
welche Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Die Vorrichtung 10 für die Positionierung
und den Zusammenbau ist also immer an der Verbindung von zwei benachbarten
Gestellen 2 angeordnet, wobei diese hier definiert sind
als ein stromaufwärtiges
Gestell 2a und ein stromabwärtiges Gestell 2b.
Es ist somit erforderlich, n – 1
Vorrichtungen 10 für
das Positionieren und das Zusammenbauen von n Gestellen vorzusehen,
welche eine Maschine 1 bilden. Der Einfachheit halber ist
in der 2 nur das erste Gestell als Ganzes dargestellt;
die zwei folgenden Gestelle sind nur teilweise dargestellt.
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Gemäß der in 2 gegebenen
Darstellung entspricht das stromaufwärtige Gestell 2a dem
ersten Gestell 2 entsprechend der durch den Pfeil 3 angegebenen
Richtung. Unter Bezugnahme auf diesen Pfeil entspricht das stromabwärtige Gestell 2b somit dem
benachbarten Gestell, das auf das stromaufwärtige Gestell 2a folgt,
das heißt
in diesem Beispiel dem zweiten Gestell 2. Im Hinblick auf
eine Verallgemeinerung der unterschiedlichen Fälle von möglichen Figuren kann angenommen
werden, dass das stromaufwärtige
Gestell 2a auch irgendeines der Gestelle 2 der
Maschine 1 sein kann mit Ausnahme des letzten.
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Die
Vorrichtung 10 umfasst ein Gelenk 11, welche das
stromaufwärtige
Gestell 2a mit dem stromabwärtigen Gestell 2b verbindet.
Das im stromabwärtigen
Abschnitt 20b des stromaufwärtigen Gestells 2a ausgeführte Gelenk 11 stützt den
stromaufwärtigen
Abschnitt 20a des stromabwärtigen Gestells 2b.
Dieses Gelenk wird vorzugsweise von einem Zylinder 12 gebildet,
der in Lagern 13 gehalten ist. Diese letzteren sind vorteilhafterweise
an den Enden des Zylinders 12 angeordnet. Es ist allerdings
auch möglich,
ein oder mehrere Zwischenlager beizufügen, um gemeinsam das Gewicht
des Zylinders 12 und des stromaufwärtigen Abschnitts 20a des
stromabwärtigen
Gestells 2b abzustützen.
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
ist es auch möglich,
einen durchgehenden Anschlag auf der gesamten Länge des Zylinders vorzusehen.
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Vorzugsweise
ist das Gelenk 11 auf der Winkelhalbierenden des Winkels
angeordnet, der die Positionierung der zwei benachbarten Gestelle 2 bildet, das
heißt
dem Horizontalwinkel, den das stromaufwärtige Gestell 2a mit
dem stromabwärtigen
Gestell 2b bildet. Im allgemeinen ist die Positionierung
der Gestelle 2 geradlinig, derart, dass das Gelenk in diesem
Falle orthogonal zu dieser Ausrichtung angeordnet ist. Es kann allerdings
vorkommen, dass die Gestelle 2 der Maschine 1 nicht
alle entlang einer einzigen Längsachse
angeordnet sind, sondern beispielsweise einen Bogen mit rechtem
Winkel beschreiben. Eine derartige Anordnung hängt im wesentlichen von den
Anordnungsmöglichkeiten
ab, welche die Maschine 1 bietet sowie der verfügbare Platz,
um sie zu installieren.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
ist es möglich,
mehrere Gelenke 11, beispielsweise eins auf jeder Seite
der Gestelle 2 vorzusehen. Diese Gelenke können auch
kugelförmig
in Form von Kugelgelenken sein anstatt zylinderförmig.
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Unter
Bezugnahme auf 3 zeigt diese ein Detail einer
der am Boden verwendeten Stützen 15, um
die Gestelle 2 zu unterstützen. Diese Stützen sind durch
einen Fuß 16 gebildet,
der durch einen Gewindeschaft 17 verlängert ist, der ein im Innern
des Gestells 2 ausgebildetes Gewinde durchquert. Diese Stütze 15 ist
daher in der Höhe
einstellbar und kann in dieser Position durch eine Mutter 18 festgezogen werden.
Ein skaliertes Lineal kann, sofern erforderlich, jeder Stütze 15 zugeordnet
sein, so dass deren Einstellung vereinfacht ist. Als Variante ist
es auch möglich,
dass der Fuß 16 auf
einem nicht dargestellten Kugelgelenk angebracht ist, derart, dass
sich letzterer besser an Mängel
in der Ebenheit des Bodens anpassen kann.
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Unter
Bezugnahme auf 2 ist ersichtlich, dass das
Gelenk 11 vorzugsweise in der vertikalen Ebene angeordnet
ist, welche durch die Stütze 15 hindurchgeht,
im speziellen durch die Längsachse des
Gewindeschafts 17. Diese Anordnung erlaubt vorteilhafterweise
das direkte Übertragen
der Gelenkbelastung 11 auf die Stützen 15, welche in
der Vertikalen angeordnet sind, auf jeder Seite des stromaufwärtigen Gestells 2a.
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Vorteilhafterweise
ermöglicht
die Vorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung, jedes Gestell 2 mit Ausnahme
des ersten Gestells, auf zwei Stützen 15 in
seinem stromabwärtigen
Abschnitt 20b und auf einem Gelenk 11 an seinem
stromaufwärtigen
Abschnitt 20a anzubringen. Nur das erste Gestell, das in der 2 links
dargestellt ist, wird bevorzugt auf vier Stützen 15 angebracht,
die an seinen Ecken angeordnet sind.
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Durch
den Gegenstand der vorliegenden Erfindung existiert nur die Niveaueinstellung
des stromabwärtigen
Gestells durch Einstellen der Stützen 15 seines
stromabwärtigen
Abschnitts 20b, wenn dieses Gestell bezogen auf das vorangehende
stromaufwärtige
Gestell 2a positioniert werden soll. Durch das Gelenk 11 hat
das stromabwärtige
Gestell 2b nur einen einzigen Freiheitsgrad, nämlich ein
Verschwenken in der Vertikalebene um das Gelenk 11, das
in seinem stromabfwärtigen
Abschnitt 20a angeordnet ist. Somit ist jede winklige Verschwenkung
in der Horizontalebene verunmöglicht
aufgrund des Vorhandenseins des Zylinders 12, der in den
Lagern 13 gehalten ist. Wenn die Niveaueinstellung beendet
ist, ist es erforderlich, das Beibehalten dieser Niveaueinstellung
zu gewährleisten,
indem die Position von jedem stromabfwärtigen Gestell 2a und
stromabwärtigen
Gestell 2b verriegelt wird. Diese Verriegelung der Gestelle 2a und 2b wird
realisiert mittels eines Bolzens 21. Dieser Bolzen 21 durchquert
den stromaufwärtigen
Abschnitt 20a des stromabwärtigen Gestells 2b sowie
den Zylinder 12, um in den stromabwärtigen Abschnitt 20b des
stromaufwärtigen
Gestells 2a verschraubt zu werden. Das vollständige Festziehen dieses
Bolzens 21 ermöglicht
somit das feste Verbinden der zwei Gestelle 2a und 2b und
gewährleistet hierdurch
das Beibehalten der durchgeführten
Niveaueinstellung. Die Verwendung einer Wasserwaage wird zum einzigen
erforderlichen Zusatzwerkzeug, um die Einstellungen der Stützen 15 durchzuführen. Es
kann auch vorgesehen werden, ein derartiges Werkzeug an den Gestellen
an entsprechenden Stellen zu integrieren.
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Die
Ausrichtung und die Niveaueinstellung des stromabwärtigen Gestells 2b sind
somit stark vereinfacht. Um diese Schritte durchzuführen, ist
es tatsächlich
nicht mehr erforderlich, auf eine Referenzlinie zurückzugreifen,
die beispielsweise durch einen gespannten Draht verwirklicht ist.
Es ist ferner auch nicht erforderlich, einen Kompass oder einen Komparator
verwenden zu müssen.
Die Abstandsstangen, welche zuvor verwendet wurden, um zwei benachbarte
Gestelle voneinander im Abstand anzuordnen, sind ferner vorteilhafterweise
auch Zubehörteile,
die nicht mehr verwendet werden müssen, um eine perfekte korrekte
Positionierung herzustellen.
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Das
Anordnen einer solchen Vorrichtung 10 im Innern eines Gehäuses 2 bildet
vorteilhafterweise auch keine kostspielige Installation mit Blick
auf den Zeitgewinn, von dem man profitiert bei der Montage der Maschine 1.
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An
der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung können im Rahmen der Ansprüche zahlreiche Verbesserungen
angewendet werden.